一种烟草包装纸光变防伪区域的视觉识别对准方法及装置与流程

本发明涉及光变防伪识别的领域，尤其是涉及一种烟草包装纸光变防伪区域的视觉识别对准方法及装置。

背景技术：

1、烟草包装防伪图文主要为光变油墨印刷、全息镭射烫印两类变色标识，印刷在连续卷材上，具备强反光、随角度变色的光学特性，行业对其模切位置精度要求严苛。

2、现有烟草包装卷材模切设备匀速连续送纸，以纸边黑色定位色标为识别基准；固定光源、相机动态拍摄色标并匹配模板算出纸张偏移，通过导辊机构调整纸张，由固定模切刀一次性切断，成品统一在后道工序中检测外观与切口质量，设备不采集、检测光变防伪图文。

3、针对上述的相关技术，依靠导辊调节纸张完成对位校正的过程中包装纸容易拉伸形变，叠加制版固有误差，会改变色标与光变防伪图文的相对位置，导致防伪图文模切对位精度不足，尚有改进的空间。

技术实现思路

1、为了改善防伪图文模切对位精度不足的问题，本发明提供一种烟草包装纸光变防伪区域的视觉识别对准方法及装置。

2、第一方面，本发明提供一种烟草包装纸光变防伪区域的视觉识别对准方法，采用如下的技术方案：

3、一种烟草包装纸光变防伪区域的视觉识别对准方法，包括：

4、步骤s1：获取透过预设的有色透片的实时包装纸图像；

5、步骤s2：按照预设的光变防伪特征对实时包装纸图像进行分析处理，识别出光变防伪区域；

6、步骤s3：当光变防伪区域存在时，控制预设的可调吸附滚轴向包装纸前行方向滑移，并持续获取实时包装纸图像，所述可调吸附滚轴位于承载包装纸的牵引辊组之间且可调吸附滚轴的最高点高于牵引辊组的最高点以将包装纸局部顶起；

7、步骤s4：对实时包装纸图像进行分析提取得到与光变防伪区域相对应的精确防伪区域，对精确防伪区域进行分析提取得到实际完整特征；

8、步骤s5：若实际完整特征符合预设的完整特征，对精确防伪区域进行边缘定位得到边缘特征点；

9、步骤s6：按照边缘特征点和预设的边缘距离推算出预切位置；

10、步骤s7：获取预设的预切刀片组件的当前刀片位置，基于当前刀片位置和预切位置计算出预切轨迹；

11、步骤s8：控制预切刀片组件按照预切轨迹移动至预切位置完成预切，形成预切痕迹以实现识别对准。

12、通过采用上述技术方案，透过有色透片采集图像识别光变防伪区域，将包装纸局部顶起以实现多角度成像，再确定精确防伪区域‌，精确防伪区域完好时计算预切位置并控制刀片对位预切，完成防伪图文视觉识别与裁切对准，改善了防伪图文模切对位精度不足的问题，避免了依赖色标进行定位识别易出现误差的问题。

13、可选的，控制预切刀片组件按照预切轨迹移动至预切位置完成预切的方法还包括：

14、步骤s80：获取包装纸型号；

15、步骤s81：根据包装纸型号在预设的型号材料库中查找对应的材料参数；

16、步骤s82：基于材料参数在预设的材料预切库中查找对应的预切参数；

17、步骤s83：控制预切刀片组件按照预切轨迹移动至预切位置，再按照预切参数完成预切，形成预切痕迹。

18、通过采用上述技术方案，获取包装纸型号，查询对应的材料参数，再依据材料参数调取材料预切库内的预切参数，控制预切刀片组件抵达预切位置后，采用预切参数执行预切并生成预切痕迹，解决了不同型号包装纸因材料不同导致预切需求参数不同的问题。

19、可选的，还包括预切痕迹的检验方法，该方法包括：

20、步骤s830：获取预切后的包装纸痕迹图像，对包装纸痕迹图像分析提取预切痕迹的痕迹位置；

21、步骤s831：将预切位置和痕迹位置进行比较计算出位置偏差；

22、步骤s832：若位置偏差不大于预设的偏差阈值，则控制牵引辊组继续传输包装纸；

23、步骤s833：若位置偏差大于预设的偏差阈值，则基于痕迹位置执行预设的补救方案。

24、通过采用上述技术方案，采集包装纸痕迹图像并提取痕迹位置，对比预切位置与痕迹位置算出位置偏差；位置偏差不超过偏差阈值则控制牵引辊组输送包装纸，超出偏差阈值则依据痕迹位置执行补救方案，解决了实际预切痕迹与预切位置存在偏差无法量化的问题。

25、可选的，基于痕迹位置执行预设的补救方案的方法包括：

26、步骤s8330：根据痕迹位置和边缘特征点计算出实际距离；

27、步骤s8331：若实际距离小于边缘距离，则对包装纸痕迹图像对应的包装纸进行预设的不合格标记；

28、步骤s8332：若实际距离大于边缘距离，则根据位置偏差调整预切轨迹得到第二预切轨迹；

29、步骤s8333：控制预切刀片组件按照第二预切轨迹移动并完成修正预切得到修正痕迹。

30、通过采用上述技术方案，依据痕迹位置、边缘特征点计算实际距离；实际距离小于边缘距离则对包装纸做不合格标记；实际距离大于边缘距离则结合位置偏差生成第二预切轨迹，控制预切刀片组件沿第二预切轨迹完成修正预切并形成修正痕迹，达成了根据实际距离来区别处理或修正的效果。

31、可选的，还包括若位置偏差不大于预设的偏差阈值的处理方法，该方法包括：

32、步骤s83300：当预设的边缘距离为0时，获取预切后的实时包装纸图像，对预切后的实时包装纸图像分析提取得到与光变防伪区域相对应的预切区域；

33、步骤s83301：对预切区域进行分析提取得到预切完整特征；

34、步骤s83302：若预切完整特征符合预设的完整特征，则控制牵引辊组继续传输包装纸；

35、步骤s83303：若预切完整特征不符合预设的完整特征，则对包装纸痕迹图像对应的包装纸进行预设的不合格标记。

36、通过采用上述技术方案，边缘距离为0时，采集实时包装纸图像并提取预切完整特征；预切完整特征匹配完整特征则控制牵引辊组输送包装纸，不匹配则对对应的包装纸标注不合格标记，解决了在预切位置刚好位于光变防伪区域边缘时因预切破坏光变防伪图案完整性的问题。

37、可选的，还包括若实际完整特征不符合预设的完整特征的处理方法，该方法包括：

38、步骤s50：获取照明光源的当前照明角度，将照明光源的当前照明角度调整为预设的第二照明角度‌；

39、步骤s51：将与包装纸前行方向相反的方向定义为相反方向；

40、步骤s52：控制可调吸附滚轴从预设的滑移终点开始向相反方向滑移至预设的滑移起点以将包装纸局部顶起，并持续获取实时包装纸图像；

41、步骤s53：根据实时包装纸图像执行步骤s4得到第二完整特征；

42、步骤s54：若第二完整特征符合预设的完整特征，则控制可调吸附滚轴从滑移起点开始向包装纸前行方向滑移至滑移终点以将包装纸局部顶起，并执行步骤s5至步骤s8；

43、步骤s55：若第二完整特征不符合预设的完整特征，则执行预设的吸附检测方案。

44、通过采用上述技术方案，若实际完整特征不符合完整特征，调整照明光源至第二照明角度，控制可调吸附滚轴由滑移终点滑移至滑移起点并顶起包装纸，采集实时包装纸图像，分析提取得到第二完整特征；若第二完整特征符合完整特征，控制可调吸附滚轴复位至滑移终点并执行定位预切操作；若第二完整特征不符合完整特征，则执行吸附检测方案，解决了因反光角度不合适造成伪缺陷的问题。

45、可选的，执行预设的吸附检测方案的方法包括：

46、步骤s550：控制可调吸附滚轴沿预设的垂直路径从滑移起点向下垂直移动后，对包装纸进行吸附，再向相反方向移动至滑移终点，以将包装纸向下吸附并持续获取实时包装纸图像；

47、步骤s551：根据实时包装纸图像执行步骤s4得到第三完整特征；

48、步骤s552：若第三完整特征符合预设的完整特征，则控制可调吸附滚轴解除吸附，沿垂直路径向上移动以将包装纸局部顶起，并执行步骤s5至步骤s8；

49、步骤s553：若第三完整特征不符合预设的完整特征，则对实时包装纸图像对应的包装纸进行预设的不合格标记。

50、通过采用上述技术方案，控制可调吸附滚轴沿垂直路径下移吸附包装纸后向相反方向移动至滑移终点，同步采集实时包装纸图像分析得到第三完整特征；第三完整特征符合完整特征则解除吸附、抬升可调吸附滚轴并执行定位预切操作，不符合则对包装纸设置不合格标记，解决了因纸张形变而造成伪缺陷的问题。

51、可选的，还包括执行步骤s5至步骤s8之前的判断方法，该方法包括：

52、步骤s5520：获取当前包装纸图像并分析提取当前防伪区域；

53、步骤s5521：对当前防伪区域进行分析提取得到当前边缘轮廓；

54、步骤s5522：若当前边缘轮廓与预设的标准边缘轮廓一致，则执行步骤s5至步骤s8；

55、步骤s5523：若当前边缘轮廓与预设的标准边缘轮廓不一致，则控制牵引辊组执行预设的张紧调节方案并重新执行步骤s5520至s5521得到调节边缘轮廓；

56、步骤s5524：当调节边缘轮廓与预设的标准边缘轮廓不一致时，则输出预设的包装纸异常信号；

57、步骤s5525：当调节边缘轮廓与预设的标准边缘轮廓一致时，则执行步骤s5至步骤s8。

58、通过采用上述技术方案，采集当前包装纸图像提取当前边缘轮廓；当前边缘轮廓匹配标准边缘轮廓则执行定位预切操作，不匹配则控制牵引辊组执行张紧调节方案并重新提取调节边缘轮廓；调节边缘轮廓仍不匹配标准边缘轮廓则输出包装纸异常信号，匹配则执行定位预切操作，解决了因吸附导致包装纸未复位的问题，达成了根据光变防伪轮廓校验纸张平整度的效果。

59、可选的，控制牵引辊组执行预设的张紧调节方案的方法包括：

60、步骤s55230：基于当前边缘轮廓和标准边缘轮廓计算出轮廓偏差方向和轮廓偏差距离；

61、步骤s55231：根据轮廓偏差方向推算出牵引辊组的转动方向；

62、步骤s55232：根据轮廓偏差距离换算出牵引辊组的转动距离；

63、步骤s55233：控制牵引辊组按照转动距离向转动方向转动完成张紧调节方案。

64、通过采用上述技术方案，先计算出轮廓偏差方向与轮廓偏差距离，由轮廓偏差方向确定牵引辊组的转动方向，由轮廓偏差距离换算牵引辊组的转动距离，控制牵引辊组沿转动方向转动对应转动距离，完成张紧调节方案，解决了因包装纸平整度不足影响预切的问题。

65、第二方面，本发明提供一种烟草包装纸光变防伪区域的视觉识别对准装置，采用如下的技术方案：

66、一种烟草包装纸光变防伪区域的视觉识别对准装置，应用如上所述的一种烟草包装纸光变防伪区域的视觉识别对准方法进行控制，包括：

67、机座，用于固定和支撑视觉识别对准装置；

68、牵引辊组，设于机座上，用于承载并传输包装纸，所述牵引辊组包括主动牵引辊和从动牵引辊；

69、可调吸附滚轴，设于机座上且位于牵引辊组之间，滑移连接于机座上，用于将包装纸局部顶起或将包装纸向下吸附；

70、照明光源，设于机座上方，用于照射包装纸上的光变防伪区域；

71、工业相机，设于机座上方且位于牵引辊组上方，用于拍摄实时包装纸图像；

72、有色透片，设于工业相机的镜头前端，可移入或移出相机光路，用于过滤包装纸图像中的干扰信息；以及

73、预切刀片组件，设于机座上，用于在预切位置对包装纸进行预切。

74、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

75、1.改善了防伪图文模切对位精度不足的问题，避免了依赖色标进行定位识别易出现误差的问题；

76、2.解决了在预切位置刚好位于光变防伪区域边缘时因预切破坏光变防伪图案完整性的问题。